靖江工業(yè)廢水一體化處理過程鑄造品質(zhì)

1．1國外工業(yè)污水處理的發(fā)展情況 國外污水處理業(yè)的發(fā)展比我國起步要早，在 1914 年，英國就創(chuàng)造了活性淤泥法工藝，應(yīng)用到污 水處理過程中并取得了一定程度的效果。我國相比 于歐洲各國，人均水資源匱乏?？傮w來講歐美等國 的水資源相對健康良好，但是工業(yè)污水產(chǎn)生的污染 是全球性問題，污水處理難題是每一個國家發(fā)展都 擺脫不了的。 早在 20 世紀(jì) 90 年代歐共體就對水質(zhì)提出要 求，工業(yè)、農(nóng)業(yè)污水流進(jìn)水體造成海水湖泊富營養(yǎng)化 對水體生物造成生存威脅，地下飲用水質(zhì)量也受到 影響。 1975 年歐盟制定地表水要求的法律，1980 年制 定生活飲用水要求的法律，對地下水、漁業(yè)養(yǎng)殖用水 等水體水質(zhì)進(jìn)行規(guī)范要求。在國外不同國家不同區(qū) 域所處環(huán)境背景不同，水資源受到污水影響的程度也不同，對污水處理的發(fā)展、要求、工藝技術(shù)也不同，在一些水資源富裕的國家污水處理法規(guī)以及設(shè)施比較簡化; 對于一些工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)水資源被視為原油 一樣的財富，污水處理的發(fā)展開發(fā)比較成熟。

1.2 我國工業(yè)污水處理的發(fā)展歷程及背景

1.2.1 1920～1949年陸陸續(xù)續(xù)開始建成污水處理廠。在 1923 年上海北區(qū)建成我國首座城市污水 處理廠區(qū)，相繼之后的幾年之間上海西部地區(qū)以及 東部地區(qū)城市污水處理廠問世。在此之前各個地區(qū) 工業(yè)污水以及城市污水、雨水都是依靠溝渠或者管 道直接引流排放到河流湖泊或者大海，單純依靠排 放來處理污水。

1.2.2 1950～1960年這十年之間主要是將上海 老城區(qū)以前直排污水鋪設(shè)的老管道進(jìn)行集中整理規(guī)范，拆除不合理的污水管道嚴(yán)抓整治地區(qū)河流湖泊 的污染，改造完成規(guī)范化的新污水管道后，開始投資 建設(shè)一部分一級污水處理廠，在北京、上海等地開始形成日處理量十萬噸以上的一級污水處理廠。

1.2.3 1961～1978年土地澆灌應(yīng)用到污水處理。在1957年相關(guān)部門將此項(xiàng)技術(shù)成就收列入國家科研計劃，并在隨后的幾年里召開多國技術(shù)交流 會，積極研發(fā)總結(jié)新技術(shù)的培養(yǎng)實(shí)施。這一階段我國投資建設(shè)一大批生物氧化水塘; 在我國眾多地區(qū) 相繼試建設(shè)之后，全國的污水處理能力已提升到日處理百萬噸以 上，新增污水處理管道已達(dá)到19600km。

1.2.4 1979～2000年在此時段，中國污水處理 正式和國際接軌進(jìn)入現(xiàn)代化發(fā)展，發(fā)展速度得到質(zhì) 的提升。80 年代初期，在天津和北京先后建成兩座 生產(chǎn)性質(zhì)的污水處理實(shí)驗(yàn)基地，大量的開發(fā)技術(shù)人 員聯(lián)合在一起對兩個地區(qū)的污水處理技術(shù)、開發(fā)路 線進(jìn)行大規(guī)模的探索實(shí)驗(yàn)和研究。將二級生物處理 技術(shù)深入于污水處理工藝中。在經(jīng)過幾年不斷的探 索，1984 年天津建成當(dāng)時中國的污水處理廠，新加標(biāo)準(zhǔn)活性淤泥生化工藝，在一段時間的運(yùn)營 生產(chǎn)中對地方的環(huán)境改善取得顯著成效，并且處理 能力穩(wěn)定。我國污水處理走向規(guī)模化、企業(yè)化。

1.2.5 2001～2015年21世紀(jì)的中國是世界的中國，隨著改革開放的進(jìn)行我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入提速階 段，污水處理業(yè)的發(fā)展也是好勢頭，隨著國家對環(huán)境 治理越來越重視并提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，不斷 細(xì)化對污水治理的要求，在全國幾乎是每一塊工業(yè)園區(qū)都有自己的污水處理廠，城市污水處理廠也在 進(jìn)入高標(biāo)準(zhǔn)版規(guī)模化投資建設(shè)，污水處理行業(yè)的發(fā) 展得益于國家出臺完善環(huán)保法律法規(guī)對環(huán)境保護(hù)的 不斷重視，環(huán)保立法。

分析國內(nèi)外的污水處理發(fā)展歷史，結(jié)合我國的發(fā)展現(xiàn)狀報告指出: 建設(shè)生態(tài)文明，化工企業(yè)向著綠色發(fā)展、高效化發(fā)展、低碳發(fā)展方向轉(zhuǎn)型。加大治污排污的力度和要求，在不斷吸取國外污水處 理技術(shù)的同時積極研究創(chuàng)新使我國擁有適用于自己的污水處理技術(shù)。2015 年后半年開始出現(xiàn)局 域化工企業(yè)的效益下滑，受到國家環(huán)保政策嚴(yán)格要求企業(yè)環(huán)保投入加大、產(chǎn)能過剩、銷售下滑、物價升 高等眾多原因，工業(yè)發(fā)展速度受到不同程度的影響，在轉(zhuǎn)型的初級階段工業(yè)發(fā)展出現(xiàn)波動的現(xiàn)象是正常的，必須堅(jiān)持轉(zhuǎn)型，不斷完善提高。

靖江工業(yè)廢水一體化處理過程鑄造品質(zhì)

熱側(cè)料液在原水槽中加熱至溫度時由磁力循環(huán)泵經(jīng)預(yù)過濾器至膜組件熱側(cè)后又返回原水槽，冷卻水在冷水槽經(jīng)磁力循環(huán)泵至制冷水槽換熱，后至膜組件冷側(cè)又返回冷水槽，如此熱側(cè)、冷側(cè)循環(huán)建立，熱側(cè)料液在蒸汽壓差的作用下發(fā)生揮發(fā)，水蒸氣通過膜后被冷卻形成凈化水。

　　1.4 實(shí)驗(yàn)方法及內(nèi)容

　　模擬料液配制以Ca(NO3)2、Al(NO3)3為源項(xiàng)配制Al3+與Ca2+摩爾比1:1的不同含量硝酸鹽混合溶液。熱實(shí)驗(yàn)分析檢測廢水總α放射性比活度Σα為1.26kBq/L、總β放射性比活度Σβ為30.4kBq/L，同時調(diào)節(jié)配制不同鹽分含量的廢液開展熱驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。

　　實(shí)驗(yàn)過程以熱側(cè)流量、熱側(cè)溫度、熱側(cè)鹽含量為變量，以硝酸鹽混合溶液為原料液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出優(yōu)化的工藝運(yùn)行控制參數(shù)，考慮到處理高酸廢液，故研究不同酸度對膜蒸餾效果的影響，后在優(yōu)化工藝運(yùn)行條件下開展熱實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

　　數(shù)據(jù)采集以實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)穩(wěn)定30min后開始，每隔10min分別取原料液和冷凝液，冷卻至室溫后進(jìn)行電導(dǎo)率測量，單一控制條件下數(shù)據(jù)平行采集5次。

　　冷實(shí)驗(yàn)結(jié)果計算以電導(dǎo)率(電導(dǎo)率與溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量濃度在一定范圍內(nèi)成線性關(guān)系)表征鹽的質(zhì)量濃度，計算膜通量和截留率;熱實(shí)驗(yàn)結(jié)果計算以廢液放射性比活度，計算凈化系數(shù)。

　1、工藝流程簡介

　　新疆天利集團(tuán)污水場流程為：格柵集水池→調(diào)節(jié)罐(事故罐)→隔油池→中和池→渦凹曝氣池→溶氣氣浮池→吸附沉淀池→A2O池→二沉池→中間水池→外排。

　　2、運(yùn)行中出現(xiàn)的問題

　　在運(yùn)行初期，堿渣廢水沒有引起重視，當(dāng)來水pH為堿性時，只是覺得石油化工行業(yè)中廢水一般呈堿性，概念性的將其忽視。但當(dāng)堿渣廢水越積越多，流入生化系統(tǒng)時，為時已晚。造成微生物大量中毒死亡，二沉池不斷有浮泥上升，出水不達(dá)標(biāo)，COD平均65mg/L，氨氮也持續(xù)上漲，平均為13mg/L，其他大部分指標(biāo)不合格。因此不得不將污水大量回流，少量出水進(jìn)行稀釋后外排。

　　3、工藝改進(jìn)

　　當(dāng)認(rèn)識到問題的嚴(yán)重性時，由于這些都是設(shè)計工藝時沒有考慮的，因此，必須進(jìn)行工藝改進(jìn)。發(fā)現(xiàn)將吸附沉淀池改為高負(fù)荷吸附再生池，可行性很高，也滿足操作要求。高負(fù)荷生物吸附再生工藝去除污染物質(zhì)包括以下四種作用：

　?、傥匠刂邪l(fā)生的污泥及微生物絮凝物質(zhì)對微細(xì)顆粒污染物的絮凝作用;

　　②吸附池中生物污泥對溶解性污染物的吸附作用;

　?、鄢恋沓刂邪l(fā)生的大顆粒懸浮固體的自然沉降作用;

　　④再生池中微生物對所吸附的溶解性有機(jī)污染物的生物代謝作用。

　　其中，對堿渣污水有作用的是吸附池的絮凝作用、吸附作用和再生池的生物代謝作用。但在再生池中，生物代謝主要是為了恢復(fù)污泥的活性，生物代謝時間和生物代謝量均較小，對污染物的去除作用較小。因此，高負(fù)荷生物吸附再生法處理污染物主要是生物污泥的吸附作用。

　　因此工藝流程改為：在現(xiàn)有吸附沉淀池的基礎(chǔ)上，在沉淀池底部加一條污泥回流線至吸附池，并引一條剩余污泥線至吸附池，同時加一條工業(yè)風(fēng)線給吸附池鼓風(fēng)曝氣。

　　具體操作為在吸附池內(nèi)接種一些人工篩選后有針對性的高效微生物菌落，它可以將傳統(tǒng)微生物難以處理的高濃度、有毒廢水比較經(jīng)濟(jì)地處理成低濃度、易生化廢水，大幅降低高濃度有機(jī)廢水的處理成本。吸附池內(nèi)要保持高負(fù)荷，低污泥齡的運(yùn)行條件。這可以迅速將大量污染物質(zhì)通過吸附池被絮凝吸附而形成污泥絮體,由于水力停留時間短，被吸附的有機(jī)物基本未發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)，就進(jìn)入沉淀池，經(jīng)泥水分離后，通過沉淀池的排泥線將沉淀的堿渣排放出。

　　為恢復(fù)沉淀池污泥的生物吸附活性,將部分沉淀池污泥回流至吸附池進(jìn)行曝氣活化，使污泥活性得到恢復(fù)。若回流量小時或出現(xiàn)異常情況，可以用剩余污泥來補(bǔ)充，以此構(gòu)成循環(huán)，不斷將廢水中堿渣去除，保證其不進(jìn)入生化系統(tǒng)。

　　4、工藝改進(jìn)后的效果與討論

　　上游來水COD平均值為1600mg/L，氨氮為65mg/L，水中油為30mg/L。工藝改進(jìn)后，經(jīng)吸附再生池處理后為COD降為480mg/L，氨氮降為18mg/L，水中油降為17mg/L。(其他指標(biāo)原來工藝就可以處理合格，不做說明)

　　以上結(jié)果表明，改進(jìn)吸附沉淀池為吸附再生池，是正確的，它既能高效將堿渣廢水及時處理，又能減輕后面生化處理負(fù)荷。通過觀察近一年來的水質(zhì)，發(fā)現(xiàn)外排出水穩(wěn)定，各指標(biāo)大幅降低。為國家綠色發(fā)展做出貢獻(xiàn)。也為堿渣廢水處理提供參考。